㈠ 為什麼3D列印機第一層要比實際產品要大
前不久，美國密歇根大學機械工程系助理教授Chinem Okwudire的智能與可持續自動化研究實驗室（SSARL）開發出了一種名為「FBS振動補償」的新演算法，在不需要升級硬體的情況下，可以將桌面級FDM（熔融沉積）3D列印機的列印速度提高1倍，同時對提高列印質量也有較大的幫助。
那麼「FBS振動補償」演算法是怎麼做到不需要增加硬體，就可實現速度和質量的雙提升了？我們知道，3D列印有光固化、數字光處理和熔融沉積等多種方式，而在民用領域，熔融沉積是最為常見的方法，其工作原理是將熔融後的列印材料，通過噴嘴快速噴射到預定位置，在經過一層層的熔融材料堆積後，所需要的列印實物也就形成了，但這樣快速噴射物質流，會使得列印主體產生一定幅度的振動，而噴射時的反作用力，同樣會讓噴頭產生振動和移位。這樣就帶來兩個問題：首先，設備需要復位噴頭才能繼續列印，這樣就導致了列印速度降低，其次會影響到噴射物質的定位，這就直接影響到了列印介質的定位，從而影響列印精度，甚至造成列印失敗。尤其是低端3D列印機，由於市場定位與價格的限制，列印機不可能使用高精度、高強度的機械結構，這樣振動對列印速度、精度的影響將加倍提升。這不僅可能導致列印失敗，也讓不少3D列印機在硬體性能成倍提升後，實際列印速度和列印精度並沒有得到相應的提升。
而開發出的FBS演算法正是為了補償振動對列印速度和精度造成的影響。該演算法在列印前，首先預測該次列印時所發生的振動對噴頭和列印樣品產生的影響，從而得到噴頭和樣品的偏移差，此時列印機噴頭並不進行復位操作，而是根據計算出來的偏移量，就近尋找是否有需要列印的列印點，並調整列印機進行相應的運動。這樣不僅可以就近進行相應的列印，同時盡可能讓本次列印形成的振動方向與上次列印相反，以最大程度抵消振動，這樣可以盡可能減小多次振動堆積造成的列印